Меню

Источники тока физика для школы

Какие существуют виды источников электрического тока?

Источник электрического тока – это устройство, с помощью которого создаётся электрический ток в замкнутой электрической цепи. В настоящее время изобретено большое количество видов таких источников. Каждый вид используется для определённых целей.

Какие существуют виды источников электрического тока?

Виды источников электрического тока

Существуют следующие виды источников электрического тока:

  • механические;
  • тепловые;
  • световые;
  • химические.

Механические источники

В этих источниках происходит преобразование механической энергии в электрическую. Преобразование осуществляется в специальных устройствах – генераторах. Основными генераторами являются турбогенераторы, где электрическая машина приводится в действие газовым или паровым потоком, и гидрогенераторы, преобразующие энергию падающей воды в электричество. Большая часть электроэнергии на Земле производится именно механическими преобразователями.

Какие существуют виды источников электрического тока?

Тепловые источники

Здесь преобразуется в электричество тепловая энергия. Возникновение электрического тока обусловлено разностью температур двух пар контактирующих металлов или полупроводников — термопар. В этом случае заряженные частицы переносятся от нагретого участка к холодному. Величина тока зависит напрямую от разности температур: чем больше эта разность, тем больше электрический ток. Термопары на основе полупроводников дают термоэдс в 1000 раз больше, чем биметаллические, поэтому из них можно изготавливать источники тока. Металлические термопары используют лишь для измерения температуры.

В настоящее время разработаны новые элементы на основе преобразования тепла, выделяющегося при естественном распаде радиоактивных изотопов. Такие элементы получили название радиоизотопный термоэлектрический генератор. В космических аппаратах хорошо себя зарекомендовал генератор, где применяется изотоп плутоний-238. Он даёт мощность 470 Вт при напряжении 30 В. Так как период полураспада этого изотопа 87,7 года, то срок службы генератора очень большой. Преобразователем тепла в электричество служит биметаллическая термопара.

Световые источники

С развитием физики полупроводников в конце ХХ века появились новые источники тока – солнечные батареи, в которых энергия света преобразуется в электрическую энергию. В них используется свойство полупроводников выдавать напряжение при воздействии на них светового потока. Особенно сильно этот эффект наблюдается у кремниевых полупроводников. Но всё-таки КПД таких элементов не превышает 15%. Солнечные батареи стали незаменимы в космической отрасли, начали применяться и в быту. Цена таких источников питания постоянно снижается, но остаётся достаточно высокой: около 100 рублей за 1 ватт мощности.

Какие существуют виды источников электрического тока?

Химические источники

Все химические источники можно разбить на 3 группы:

  1. Гальванические
  2. Аккумуляторы
  3. Тепловые

Гальванические элементы работают на основе взаимодействия двух разных металлов, помещённых в электролит. В качестве пар металлов и электролита могут быть разные химические элементы и их соединения. От этого зависит вид и характеристики элемента.

ВАЖНО! Гальванические элементы используются только разово, т.е. после разряда их невозможно восстановить.

Существует 3 вида гальванических источников (или батареек):

  1. Солевые;
  2. Щелочные;
  3. Литиевые.

Солевые, или иначе «сухие», батарейки используют пастообразный электролит из соли какого-либо металла, помещённый в цинковый стаканчик. Катодом служит графито-марганцевый стержень, расположенный в центре стаканчика. Дешёвые материалы и лёгкость изготовления таких батареек сделали их самыми дешёвыми из всех. Но по характеристикам они значительно уступают щелочным и литиевым.

Какие существуют виды источников электрического тока?

В щелочных батарейках в качестве электролита используется пастообразный раствор щёлочи — гидрооксида калия. Цинковый анод заменён на порошкообразный цинк, что позволило увеличить отдаваемый элементом ток и время работы. Эти элементы служат в 1,5 раза дольше солевых.

В литиевом элементе анод сделан из лития — щелочного металла, что значительно увеличило продолжительность работы. Но одновременно увеличилась цена из-за относительной дороговизны лития. Кроме того, литиевая батарейка может иметь различное напряжение в зависимости от материала катода. Выпускают батарейки с напряжением от 1,5 В до 3,7 В.

Аккумуляторы — источники электрического тока, которые можно подвергать многим циклам заряда-разряда. Основными видами аккумуляторов являются:

  1. Свинцово-кислотные;
  2. Литий-ионные;
  3. Никель-кадмиевые.
Читайте также:  Графитовые щетки для электродвигателей постоянного тока

Свинцово-кислотные аккумуляторы состоят из свинцовых пластин, погружённых в раствор серной кислоты. При замыкании внешней электрической цепи происходит химическая реакция, в результате которой свинец преобразуется в сульфат свинца на катоде и аноде, а также образуется вода. В процессе зарядки сульфат свинца на аноде восстанавливается до свинца, а на катоде до диоксида свинца.

Какие существуют виды источников электрического тока?

Литий-ионный аккумулятор получил своё название из-за того, что в качестве носителя электричества в электролите служат ионы лития. Ионы возникают на катоде, который изготовлен из соли лития на подложке из алюминиевой фольги. Анод изготавливается из различных материалов: графита, оксидов кобальта и других соединений на подложке из медной фольги.

Напряжение в зависимости от применяемых компонентов может быть от 3 В до 4,2 В. Благодаря низкому саморазряду и большому количеству циклов заряда-разряда литий-ионные аккумуляторы приобрели большую популярность в бытовой технике.

ВАЖНО! Литий-ионные аккумуляторы очень чувствительны к перезарядке. Поэтому для их зарядки нужно использовать зарядные устройства, предназначенные только для них, которые имеют встроенные специальные схемы, предотвращающие перезаряд. Иначе может произойти разрушение аккумулятора и его возгорание.

Какие существуют виды источников электрического тока?

В никель-кадмиевых аккумуляторах катод сделан из соли никеля на стальной сетке, анод из соли кадмия на стальной сетке, а электролит — смесь гидроксида лития и гидроксида калия. Номинальное напряжение такого аккумулятора — 1,37 В. Он выдерживает от 100 до 900 циклов зарядки-разрядки.

Тепловые химические элементы служат как источники резервного питания. Они дают отличные характеристики по удельной плотности тока, но имеют короткий срок службы (до 1 часа). Применяются в основном в ракетной технике, где нужны надёжность и кратковременная работа.

Источник

Физика. 8 класс

Конспект урока

Урок в 8 классе по теме: «Электрический ток. Источники электрического тока. Гальванические элементы. Аккумуляторы. Электрический ток в различных средах. Примеры действия электрического тока»

Тип урока – урок открытия нового знания.

— сформировать у учащихся умения реализации новых способов действия;
— ввести понятие электрический ток;
— рассмотреть источники электрического тока и их ;
— описать электрический ток в металлах, электролитах, газах;
— рассмотреть действия электрического тока;
— развивать логическое мышление, воспитывать интерес к физике

Формирование УУД (универсальных учебных действий):

Познавательные УУД:

— поиск и выделение новой информации по теме;
— нахождение ответов на вопросы, используя свой жизненный опыт и информацию, полученную на уроке;
— построение логической цепи рассуждений;
— умение переносить и применять знания по данной теме в новых условиях;

Регулятивные УУД:

— умение ориентироваться в своей системе знаний;
— оценивать правильность выполнения действия;
— умение корректировать действие после его завершения;
— высказывать свое предположение;
— развитие контроля и самоконтроля;

Коммуникативные УУД:

— умение оформлять свои мысли в письменной форме;

Личностные УУД:

— способность к самооценке на основе критерия успешности учебной деятельности;
— развитие логического мышления;
— развитие памяти, наблюдательности, внимания;
— расширение кругозора учащихся.

Планируемые результаты:

— формирование умения наблюдать, описывать и объяснять физические явления, связанные с прохождением тока по проводнику.

— формирование целостной картины мира;
— развитие самостоятельности и личной ответственности за свои поступки; в том числе в информационной деятельности;

метапредметные

— овладение способностью принимать и сохранять цели и задачи учебной деятельности, поиска средств ее осуществления;
— освоение способов решения проблем творческого и поискового характера;
— овладение логическими действиями сравнения, анализа, синтеза, обобщения, классификации по родовидовым признакам, установления аналогий и причинно-следственных связей, построения рассуждений, отнесения к известным понятиям;
— овладение базовыми предметными и межпредметными понятиями, отражающими существенные связи и отношения между объектами и процессами.
— Организационный этап

Читайте также:  Как измерить силу тока если есть катушка

Мотивационный модуль

Выполняется упражнение на соответствие картинки и надписей и формулируется тема урока.

— Объяснение нового материала

Объясняющий модуль

— Закрепление нового материала.

Тренировочный модуль

Выполнение упражнений для закрепления нового материала.

Контрольный модуль

Выполнение упражнений для контроля понимания нового материала.

Источник

Источники тока физика для школы

Азбука физики
Азбука физики
Научные игрушки
Научные игрушки
Простые опыты
Простые опыты
Этюды об ученых
Этюды об ученых
Решение задач
Решение задач
Презентации
Учебные презентации
Книги по физике Повышение IQ
Умные книжки
Умные книжки
Есть вопросик?
Есть вопросик
Его величество.
Его величество
Музеи науки.
Музеи науки
Достижения.
Достижения
Викторина по физике
Викторина для физика
Физика в кадре
Физика в кадре
Учителю
В помощь учителю
Читатели пишут
Читатели пишут

Физика 8 класс. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Источник тока — это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию.
В любом источнике тока совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц, которые накапливаются на полюсах источника.
Существуют различные виды источников тока:

Механический источник тока

— механическая энергия преобразуется в электрическую энергию.


К ним относятся : электрофорная машина (диски машины приводятся во вращение в противоположных направлениях. В результате трения щеток о диски на кондукторах машины накапливаются заряды противоположного знака), динамо-машина, генераторы.

Тепловой источник тока

— внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию.

Например, термоэлемент — две проволоки из разных металлов необходимо спаять с одного края, затем нагреть место спая, тогда между другими концами этих проволок появится напряжение.
Применяются в термодатчиках и на геотермальных электростанциях.

Световой источник тока

— энергия света преобразуется в электрическую энергию.

Например, фотоэлемент — при освещении некоторых полупроводников световая энергия превращается в электрическую. Из фотоэлементов составлены солнечные батареи.
Применяются в солнечных батареях, световых датчиках, калькуляторах, видеокамерах.

Химический источник тока

— в результате химических реакций внутренняя энергия преобразуется в электрическую.

Например, гальванический элемент — в цинковый сосуд вставлен угольный стержень. Стержень помещен в полотняный мешочек, наполнен-ный смесью оксида марганца с углем. В элементе используют клейстер из муки на растворе нашатыря. При взаимодействии нашатыря с цинком, цинк приобретает отрицательный заряд, а угольный стержень — положительный заряд. Между заряженным стержнем и цинковым сосудом возникает электрическое поле. В таком источнике тока уголь является положительным электродом, а цинковый сосуд — отрицательным электродом.
Из нескольких гальванических элементов можно составить батарею.

Источники тока на основе гальванических элементов применяются в бытовых автономных электроприборах, источниках бесперебойного питания.
Аккумуляторы — в автомобилях, электромобилях, сотовых телефонах.

Условное обозначение источника тока на электрической схеме

или батареи, состоящей из нескольких источников

Источник



Методическая разработка урока физики «Электрический ток.Источники тока»
методическая разработка по физике на тему

Методическая разработка урока физики.

Скачать:

Вложение Размер
metodicheskaya_razrabotka_uroka._elektricheskiy_tok.istochniki_toka.docx 44.92 КБ

Предварительный просмотр:

Методическая разработка урока по физике на тему:

«Электрический ток, источники тока».

ФИО учителя: Дундукова Ольга Николаевна.

УМК: 1.А. В. Перышкин .,Учебник 8 класс.,Дрофа.,2013 г.

2. В.И. Лукашик, Е.В.Иванова, Сборник задач по физике, Просвещение,2010г.

Цель урока: Раскрыть понятие электрического тока, показать его практическую значимость. Ознакомить учащихся с источниками токи и принципами их действия.

-образовательные ( формирование познавательных УУД ): сформировать понятие электрического тока, познакомиться с условиями существования электрического тока, с источниками токи и принципами их действия;

-воспитательные ( формирование коммуникативных и личностных УУД ): создать условия для положительной мотивации при изучении физики, используя разнообразные приемы деятельности; формирование системы взглядов на мир;

-развивающие ( формирование регулятивных УУД ): развить умение строить самостоятельные высказывания в устной и письменной форме; развить мышление, воображение, логический подход к решению поставленных задач.

— личностные: формирование ответственного отношения к учению, готовности к саморазвитию и самообразованию; формирование компетентности в общение и сотрудничестве со сверстниками; формирование устойчиво учебно-познавательной мотивации и интереса к учению.

— регулятивные: осуществление самонаблюдения, самоконтроля, самооценки в процессе урока; формирование умения самостоятельно контролировать свое время и управлять им.

— коммуникативные: организация и планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками; построение устных и письменных высказываний в соответствии с поставленной задачей.

Тип урока : урок «открытия» новых знаний

Форма урока : фронтальная, коллективная, индивидуальная.

Методы обучения : словесные, наглядные, практические.

Оборудование : мультимедиа-проектор, экран, презентация.

  1. Организационный момент (1 минута)
  2. Этап мотивации (2 минуты)
  3. Этап актуализации знаний (8 минут)
  4. Первичное усвоение новых знаний (20 минут)
  5. Первичное закрепление новых знаний (13 минут)
  6. Информация о домашнем задании (1 минута)
  7. Рефлексия (1минута)

Выясняет степень готовности учащихся к уроку.

Учащиеся подготавливаются к работе на занятии.

Создаёт проблемную ситуацию (предлагает сформулировать цель урока соответствующую теме урока). Знакомит с этапами урока. Информирует о системе накопления баллов в процессе групповой работы на уроке.

Формулируют и записывают в тетради тему урока, совместно с учителем ставят его цели.

На экране фотографии ночного города.

Как завораживает он в ночное время, когда он весь в огнях. Современные технологии делают наш город ещё красивее. Предполагал ли Георг Ом, проводя свои научные исследования или тратя время и энергию на полемику со своими оппонентами, какой сокрушительной молнией окажется его теория, осветившая в прямом и переносном смысле комнату, погружённую во мрак.

У каждого из нас тоже есть возможность сделать мир красивее, светлее. Что для этого нужно? Для этого нам необходимо разгадать тайны, которые помогут нам приоткрыть дверь в чудесный мир электрических явлений.

Всем вам хорошо известно словосочетание «электрический ток», но чаще мы используем слово «электричество». Эти понятия давно и прочно вошли в нашу жизнь, что мы даже не задумываемся над их значением.

Так что же они означают? Как вы думаете, какая тема нашего урока?

Тема нашего урока «Электрический ток. Источники тока».

Представьте себе на минуту, что отключили электричество в наших домах. Что было бы? Каковы последствия этого события?

Ученики: Если отключат электричество, то погаснет свет, не сможем посмотреть телевизор, не будут работать компьютеры, холодильники, все электроприборы, останемся без воды и тепла, так как насосы, качающие воду, работают на электричестве, не смогли бы подзарядить сотовые

А что необходимо, чтобы мы с вами могли постоянно пользоваться всеми этими благами цивилизации.

Сегодня на уроке мы действительно должны выяснить, что такое электрический ток и какие условия необходимы для его существования.

Перед вами на столе находится оценочный лист, в котором можно познакомиться с планом нашей работы. Итак, чем мы будем заниматься на уроке?

  1. Повторение основных понятий.
  2. Экспериментальная работа.
  3. Составление и решение задач.

Баллы за работу над заданиями будут выставляться одноклассниками и самими вами.

Учитель инструктирует по выполнению работы.

Учитель демонстрирует слайд с ответами – для быстрой проверки.

Отвечают на вопросы.

Учащиеся пишут только ответы на листочках с заранее указанным заданием.

После выполнения задания, ученики обмениваются листочками и проверяют друг у друга. Оценивают задание по следующим результатам (каждый верный ответ -1 балл).

Перед вами таблица. В течение 2 минут вы должны её заполнить. После выполнения задания, вы обменяетесь листочками и проверите друг у друга. За каждый верную строчку — 1 балл. После поверки перенесите ваши баллы в свои оценочные листы.

Какие два рода зарядов существуют в природе?

Источник